(57)【要約】  本発明は、形状誤差が１．０μｍ以下の精密成形をおこなう場合であっても、成形型の形状を成形物に確実に転写することのできる成形型を提供する。この成形型は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された一又は複数の樹脂型と、前記ガラス基板と前記樹脂型とを被覆する無機酸化物膜とを備え、前記樹脂型は、光硬化性樹脂製であって、波長３６５ｎｍの光に対する光透過率が２０％以上で、かつショアＤが３０〜９０の硬度を有し、前記無機酸化物膜は、離型処理されていることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、
ガラス基板上に形成された１個又は複数個の樹脂型と、
前記ガラス基板と前記樹脂型とを被覆する無機酸化物膜と、を備え、
前記樹脂型は、光硬化性樹脂製であって、波長３６５ｎｍの光に対する光透過率が２０％以上で、かつショアＤが３０〜９０の硬度を有し、
前記無機酸化物膜は、離型処理されていることを特徴とする成形型。
【請求項２】
請求項１に記載の成形型において、
前記光硬化性樹脂がラジカル重合性の樹脂であることを特徴とする成形型。
【請求項３】
請求項１に記載の成形型において、
前記光硬化性樹脂が、カチオン重合性の樹脂であることを特徴とする成形型。
【請求項４】
請求項１に記載の成形型において、
前記光硬化性樹脂が、縮重合性の樹脂であることを特徴とする成形型。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の成形型を用いて成形されたことを特徴とする光学素子。
【請求項６】
ガラス基板上で光硬化性樹脂を成形して、波長３６５ｎｍの光に対する光透過率が２０％以上でかつショアＤが３０〜９０の硬度を有する１個又は複数個の樹脂型を、前記ガラス基板上に形成する工程と、
前記ガラス基板と前記樹脂型との表面に無機酸化物膜を形成する工程と、
前記無機酸化物膜を離型処理する工程と、
を有することを特徴とする成形型の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の成形型の製造方法において、
前記複数個の樹脂型を形成する工程は、前記ガラス基板上で、母型を移動させながら、１個ずつ樹脂型を形成することを特徴とする成形型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型、光学素子及び成形型の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂を成形して光学素子を製造する場合、金型（金属製の成形型）から樹脂に形状を転写するという操作を繰り返すと、その金型は使用頻度の高さにより寿命が短くなり、金型から光学素子を作製することは量産に向かない。そこで、近年では、金型をマスター型（母型）として樹脂製の成形型を一旦作製し、その樹脂製の成形型から樹脂に転写するということが行われている。このような方法によれば、母型となる金型の使用頻度が少なくなるため、金型の寿命を著しく延ばすことができる。【０００３】
樹脂製の成形型の一例として、特許文献１、２では、エポキシ樹脂やウレタン樹脂を用いた成形型が開示されている。さらに、特許文献３〜５では、特殊なシリコーン樹脂を用いた樹脂製の成形型が開示されており、このような素材の成形型により、成形物への転写性を向上させる試みがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０１２２７号公報
【特許文献２】特開平７−２４８３９号公報
【特許文献３】特開平７−１７８７５４号公報
【特許文献４】特開平７−７６３０３号公報
【特許文献５】特開平１０−９５９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、小径のアレイ型レンズなどを作製するときのように、成形型から成形物への転写において、形状誤差が１．０μｍ以下となるような精密成形を伴う場合、樹脂製の成形型を使用すると、塑性変形までは到達しないものの、成形型が成形中の応力により変形を起こし、成形型から成形物への転写精度（面精度）が十分に得られないことが判明した。【０００６】
仮に、特許文献１及び２に開示された樹脂を適用したとしても、このような樹脂では、成形物を成形型から離型するのが容易でなく離型性に劣る。特許文献１、２には、使用頻度の高い樹脂製の成形型に適した離型処理や、転写精度を維持するための離型処理に関する開示はなされていない。また、特許文献３〜５に開示された樹脂を用いたとしても、精密成形に対応可能な程度に十分な転写精度が得られるとは考え難いのが現状である。【０００７】
したがって、本発明の主な目的は、形状誤差が１μｍ以下の精密成形を行う場合であっても、成形型の形状を成形物に確実に転写することができる成形型及びその製造方法と、成形型を用いて得られる光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
ガラス基板と、
ガラス基板上に形成された一又は複数の樹脂型と、
前記ガラス基板と前記樹脂型とを被覆する無機酸化物膜と、を備え、
前記樹脂型は、光硬化性樹脂製であって、波長３６５ｎｍの光に対する光透過率が２０％以上でかつショアＤが３０〜９０の硬度を有し、
前記無機酸化物膜は、離型処理されていることを特徴とする成形型が提供される。【０００９】
本発明の他の態様によれば、
ガラス基板上で光硬化性樹脂を成形して、波長３６５ｎｍの光に対する光透過率が２０％以上でかつショアＤが３０〜９０の硬度を有する一又は複数の樹脂型を、前記ガラス基板上に形成する工程と、
前記ガラス基板と前記樹脂型との表面に無機酸化物膜を形成する工程と、
前記無機酸化物膜を離型処理する工程と、
を有することを特徴とする成形型の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂型が一定の硬度を有し、無機酸化物膜が離型処理されていることにより、形状誤差が１μｍ以下の精密成形を行う場合であっても、成形型から容易に成形物を離型することができ、成形型の形状を成形物に確実に転写することができる成形型の製造方法と、成形型及びそれをもちいて得られる光学素子を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る成形型の概略構成の一例を示す側面図である。
【図２】図１の成形型の製造方法を説明するための概略図（平面図）である。
【図３】図１の成形型の製造方法を説明するための概略図（側面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１３】
図１に示す通り、本発明の好ましい実施形態に係る成形型１は、平板状のガラス基板１０と複数の樹脂型２０とを有している。
【００１４】
各樹脂型２０は、互いに微小の間隔を空けた状態でガラス基板１０に形成されている。各樹脂型２０の表面には凸状を呈した複数の凸部２２が形成されている。
【００１５】
樹脂型２０は、波長３６５ｎｍの光に対する透過率が２０％以上で、かつショアＤが３０〜９０（好ましくは７０〜９０）の硬度を有している。なお、波長３６５ｎｍの光に対する透過率が２０％未満では、樹脂型２０を透過して光硬化反応を行う場合、非常に長い時間を要し、また短波長光が照射されないことによる硬度不足も引き起こすことになる。「ショアＤ」は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３規格に準拠した方法に従って測定した硬度を表す。
【００１６】
このような特性を有する樹脂型２０は、主に光硬化性樹脂により構成されており、例えば、下記（１）〜（４）のような樹脂により構成されている。
【００１７】
当該光硬化性樹脂には、樹脂（モノマー）の種類に応じて公知の開始剤が使用可能であり、当該光硬化性樹脂はその開始剤の種類に応じてラジカル重合性、カチオン重合性、縮重合性のいずれの特性を有するものであってもよい。
【００１８】
（１）アクリル樹脂
重合反応に用いられる（メタ）アクリレートは、特に制限はなく、一般的な製造方法により製造された下記（メタ）アクリレートを使用することができる。例えば、エステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、エーテル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、アルキレン（メタ）アクリレート、芳香環を有する（メタ）アクリレート、脂環式構造を有する（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらを１種類又は２種類以上を用いることができる。
【００１９】
特に、脂環式構造を有する（メタ）アクリレートが好ましく、酸素原子や窒素原子を含む脂環構造であってもよい。例えば、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘプチル（メタ）アクリレート、ビシクロヘプチル（メタ）アクリレート、トリシクロデシル（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレートや、イソボロニル（メタ）アクリレート、水添ビスフェノール類のジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、特に、アダマンタン骨格を有する化合物が好ましい。例えば、２−アルキル−２−アダマンチル（メタ）アクリレート（特開２００２−１９３８８３号公報参照）、アダマンチルジ（メタ）アクリレート（特開昭５７−５００７８５号公報参照）、アダマンチルジカルボン酸ジアリル（特開昭６０−１００５３７号公報参照）、パーフルオロアダマンチルアクリル酸エステル（特開２００４−１２３６８７号公報参照）、新中村化学製  ２−メチル−２−アダマンチルメタクリレート、１，３−アダマンタンジオールジアクリレート、１，３，５−アダマンタントリオールトリアクリレート、不飽和カルボン酸アダマンチルエステル（特開２０００−１１９２２０号公報参照）、３，３′−ジアルコキシカルボニル−１，１′ビアダマンタン（特開２００１−２５３８３５号公報参照）、１，１′−ビアダマンタン化合物（米国特許第３，３４２，８８０号明細書参照）、テトラアダマンタン（特開２００６−１６９１７７号公報参照）、２−アルキル−２−ヒドロキシアダマンタン、２−アルキレンアダマンタン、１，３−アダマンタンジカルボン酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル等の芳香環を有しないアダマンタン骨格を有する硬化性樹脂（特開２００１−３２２９５０号公報参照）、ビス（ヒドロキシフェニル）アダマンタン類やビス（グリシジルオキシフェニル）アダマンタン（特開平１１−３５５２２号公報、特開平１０−１３０３７１号公報参照）等が挙げられる。
【００２０】
また、その他に反応性単量体を含有することも可能である。
【００２１】
（メタ）アクリレートであれば、例えば、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタアクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタアクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタアクリレート、などが挙げられる。
【００２２】
多官能（メタ）アクリレートとして、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールセプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００２３】
（２）アリルエステル樹脂
アリルエステル樹脂とは、アリル基を有し、ラジカル重合により硬化する樹脂で、例えば、次のものが挙げられるが、特に以下のものに限定されるわけではない。
【００２４】
芳香環を含まない臭素含有（メタ）アリルエステル（特開２００３−６６２０１号公報参照）、アリル（メタ）アクリレート（特開平５−２８６８９６号公報参照）、アリルエステル樹脂（特開平５−２８６８９６号公報、特開２００３−６６２０１号公報参照）、アクリル酸エステルとエポキシ基含有不飽和化合物の共重合化合物（特開２００３−１２８７２５号公報参照）、アクリレート化合物（特開２００３−１４７０７２号公報参照）、アクリルエステル化合物（特開２００５−２０６４号公報参照）等が挙げられる。
【００２５】
（３）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂としては、エポキシ基を持ち光又は熱により重合硬化するものであれば特に限定されず、硬化開始剤としても酸無水物やカチオン発生剤等を用いることができる。
【００２６】
エポキシ樹脂の種類としては、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が挙げられる。その一例として、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、２，２′−ビス（４−グリシジルオキシシクロヘキシル）プロパン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカーボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−５，５−スピロ−（３，４−エポキシシクロヘキサン）−１，３−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート、１，２−シクロプロパンジカルボン酸ビスグリシジルエステル等を挙げることができる。
【００２７】
（４）シリコーン樹脂
本発明では、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有するシリコーン樹脂を使用することができる。当該シリコーン樹脂として、所定量のポリオルガノシロキサン樹脂よりなるシリコーン系樹脂が使用可能である（例えば、特開平６−９９３７号公報参照）。
【００２８】
ポリオルガノシロキサン樹脂は、加熱による連続的加水分解−脱水縮合反応によって、シロキサン結合骨格による三次元網状構造となるものであれば、特に制限はなく、一般に高温、長時間の加熱で硬化性を示し、一度硬化すると過熱により再軟化し難い性質を有する。
【００２９】
このようなポリオルガノシロキサン樹脂は、下記一般式（Ａ）が構成単位として含まれ、その形状は鎖状、環状、網状形状のいずれであってもよい。
【００３０】
一般式（Ａ）
（（Ｒ１）（Ｒ２）ＳｉＯ）ｎ
上記一般式（Ａ）において、Ｒ１及びＲ２は、同種又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示す。具体的には、Ｒ１及びＲ２としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子をハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換した基、例えば、クロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基、γ−アミノプロピル基、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピル基などが例示される。Ｒ１及びＲ２は、水酸基およびアルコキシ基から選択される基であってもよい。また、上記一般式（Ａ）において、ｎは５０以上の整数を示す。
【００３１】
ポリオルガノシロキサン樹脂は、通常、トルエン、キシレン、石油系溶媒のような炭化水素系溶媒、またはこれらと極性溶媒との混合物に溶解して用いられる。また、相互に溶解しあう範囲で、組成の異なるものを配合して用いても良い。
【００３２】
ポリオルガノシロキサン樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、オルガノハロゲノシランの１種または２種以上の混合物を加水分解ないしアルコリシスすることによって得ることができ、ポリオルガノシロキサン樹脂は、一般にはシラノール基またはアルコキシ基等の加水分解性基を含有し、これらの基をシラノール基に換算して１〜１０質量％含有する。
【００３３】
これらの反応は、オルガノハロゲノシランを溶融しうる溶媒の存在下で行うのが一般的である。また、分子鎖末端に、水酸基、アルコキシ基またはハロゲン原子を有する直鎖状のポリオルガノシロキサンを、オルガノトリクロロシランと共に加水分解して、ブロック共重合体を合成する方法によっても得ることができる。このようにして得られるポリオルガノシロキサン樹脂は、一般には残存するＨＣｌを含むが、本実施形態の組成物においては、保存安定性を良好なものにする観点から、ＨＣｌの含有量として１０ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下のものを使用するのが良い。
【００３４】
なお、上記の様に、光硬化性樹脂（モノマー）の種類に応じて公知の開始剤の使用が可能であり、例えば、使用可能な開始剤としては、下記の開始剤が例示される。
【００３５】
アクリル樹脂に対応した光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、アゾビスイソブチロニトリル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等を使用することができる。
【００３６】
これらの光重合開始剤は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。更には、必要に応じてアミン化合物、又はリン化合物等の光増感剤を添加し、重合をより迅速化することができる。
【００３７】
エポキシ樹脂に対応した光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤または光カチオン重合開始剤などを使用することができる。
【００３８】
光ラジカル重合剤としては、例えば、ベンジル、ジアセチルなどのα−ジケトン類、ベンゾインなどのアシロイン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのアシロインエーテル類、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、チオキサントン−４−スルホン酸、ベンゾフェノン、４，４′−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、アセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、α，α′−ジメトキシアセトキシベンゾフェノン、２，２′−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどのアセトフェノン類、アントラキノン、１，４−ナフトキノンなどのキノン類、フェナシルクロライド、トリブロモメチルフェニルスルホン、トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのハロゲン化合物、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドなどの過酸化物などが挙げられる。
【００３９】
光カチオン重合開始剤としては、以下に示すような市販品を使用することもできる。好適に使用できる市販品としては、例えば、Ｕｖａｃｕｒｅ１５９０（ダイセル・サイテック（株）製）、ＵＶＩ−６９５０、ＵＶＩ−６９７０、ＵＶＩ−６９７４、ＵＶＩ−６９９０（以上、ユニオンカーバイド社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５１、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７１（以上、（株）ＡＤＥＫＡ製）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ２６１（ＢＡＳＦジャパン社製）、ＣＩ−２４８１、ＣＩ−２６２４、ＣＩ−２６３９、ＣＩ−２０６４（以上、日本曹達（株）製）、ＣＤ−１０１０、ＣＤ−１０１１、ＣＤ−１０１２（以上、サートマー社製）、ＤＴＳ−１０２、ＤＴＳ−１０３、ＮＡＴ−１０３、ＮＤＳ−１０３、ＴＰＳ−１０３、ＭＤＳ−１０３、ＭＰＩ−１０３、ＢＢＩ−１０３（以上、みどり化学（株）製）などを挙げることができる。
【００４０】
図１において、成形型１は無機酸化物膜３０を有しており、無機酸化物膜３０が樹脂型２０の表面やガラス基板１０の表面（樹脂型２０同士の隙間から露出したガラス基板１０の表面を含む、図１拡大図参照。）を覆っている。
【００４１】
無機酸化物膜３０を構成する無機酸化物としてはＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２などが使用され、無機酸化物膜３０は離型剤により処理（離型処理）されている。
【００４２】
続いて、成形型１の製造方法と、これを用いた光学素子の製造方法について説明する。
【００４３】
図２に示す通り、ガラス基板１０の所定位置に光硬化性樹脂をディスペンス（滴下）し、その樹脂に対し金属製の金型４０（母型）を押圧して光照射する。その後、このような操作を、図２、図３に示す通りに、金型４０を移動させながら順次繰り返し、ガラス基板１０に対し複数の樹脂型２０を１つずつ形成する。
【００４４】
なお、成形型１では、樹脂型２０の数を単に１つとしてもよい。この場合、ガラス基板１０への樹脂のディスペンスや母型４０の押圧、光照射を繰り返す必要はなく、単にガラス基板１０に樹脂をディスペンスしてその後に母型４０を押圧し光照射をすればよい。
【００４５】
その後、ガラス基板１０、樹脂型２０の表面に対し、真空蒸着処理やスパッタなどにより無機酸化物膜３０を形成する。
【００４６】
その後、無機酸化物膜３０に対し、離型剤を用いた離型処理を行う。
【００４７】
離型剤としては、シランカップリング剤構造のように、末端に加水分解可能な官能基が結合した化合物、すなわち、無機酸化物膜３０（金属）の表面に存在するＯＨ基との間で脱水縮合又は水素結合等を起こして結合するような構造を有する化合物が挙げられる。
【００４８】
末端がシランカップリング構造を持ち、他端が離型性機能を持つ離型剤の場合、無機酸化物膜３０の表面にＯＨ基が形成されていればいるほど、無機酸化物膜３０表面の共有結合する箇所が増え、より強固な結合ができる。その結果、何ショット成形をしても、離型効果は薄れることなく、耐久性が増す。
【００４９】
末端に加水分解可能な官能基が結合した化合物とは、好ましくは官能基としてアルコキシシラン基やハロゲン化シラン基、４級アンモニウム塩、リン酸エステル基などを有する化合物が挙げられる。また、末端基に、例えば、トリアジンチオールのような、金型と強い結合を起こすような基でもよい。具体的には、下記の一般式（Ｂ）で表されるアルコキシシラン基、または下記一般式（Ｃ）で表されるハロゲン化シラン基を有する化合物である。
【００５０】
一般式（Ｂ）
−Ｓｉ（ＯＲ１）ｎＲ２３−ｎ
一般式（Ｃ）
−ＳｉＸｍＲ３３−ｍ
上記一般式（Ｂ）、（Ｃ）において、Ｒ１、Ｒ２は、各々アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など）を表し、ｎ、ｍは各々１、２または３を表し、Ｒ３はアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など）またはアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基など）を表す。Ｘは、ハロゲン原子（例えば、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を表す。
【００５１】
Ｒ３がＳｉ原子に対し２以上結合している場合には、上記の基または原子の範囲内で、例えば、２つのＲ３がアルキル基とアルコキシ基であるように異なっていてもよい。また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ＸがＳｉ原子に対し２以上結合している場合には、上記の基または原子の範囲内で、例えば、アルキル基でも、メチル基とエチル基のように異なっていてもよい。
【００５２】
アルコキシシラン基−ＳｉＯＲ１およびハロゲン化シラン基−ＳｉＸは、水分と反応して−ＳｉＯＨとなり、さらにこれが無機酸化物膜３０の表面に存在するＯＨ基との間で脱水縮合または水素結合等を起こして結合する。
【００５３】
下記に、末端に加水分解可能な官能基の一例としてアルコキシシラン基を使用した離型剤と、無機酸化物膜３０表面のＯＨ基との反応式を示す。
【００５４】
【化１】
2011024700.tif 000003
【００５５】
上記反応式（ａ）において、Ａは離型性機能を有する主鎖を表し、Ｂで表される−ＯＲは、加水分解可能な官能基であるアルコキシ基を表す。Ｂで表されるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ（−ＯＣＨ３）やエトキシ（−ＯＣ２Ｈ５）が挙げられ、加水分解によりメタノール（ＣＨ３ＯＨ）やエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）を発生して、反応式（ｂ）で表されるシラノール（−ＳｉＯＨ）となる。その後、部分的に脱水縮合して、反応式（ｃ）で示すようなシラノールの縮合体となる。さらに、反応式（ｄ）で示すように無機酸化物膜３０表面のＯＨ基と水素結合により吸着し、最後に反応式（ｅ）で示すように、脱水して−Ｏ−化学結合（共結合）する。
【００５６】
なお、上記反応式ではアルコキシシラン基の場合を例示したが、ハロゲン化シラン基の場合も基本的に同様の反応が起こる。
【００５７】
すなわち、本発明に使用する離型剤は、その一端で無機酸化物膜３０表面に化学結合し、他端に機能性基を配向して、無機酸化物膜３０を被うこととなり、薄くて耐久性に優れた均一な離型層を形成することができる。
【００５８】
離型性機能を持つ側の構造として好ましいのは、表面エネルギーの低いもの、例えば、フッ素置換炭化水素基や炭化水素基である。
【００５９】
（機能性側がフッ素系の離型剤）
フッ素置換炭化水素基としては、特に、分子構造の一端にＣＦ３（ＣＦ２）ａ−基や、ＣＦ３・ＣＦ３・ＣＦ（ＣＦ２）ｂ−基などのパーフルオロ基（ａおよびｂは、整数を表す）を有するフッ素置換炭化水素基が好ましく、また、パーフルオロ基の長さが炭素数にして２個以上が好ましく、ＣＦ３（ＣＦ２）ａ−のＣＦ３につづくＣＦ２基の数は５以上が好ましい。
【００６０】
また、パーフルオロ基は直鎖である必要はなく、分岐構造を有していてもよい。さらに、近年の環境問題対応として、ＣＦ３（ＣＦ２）ｃ−（ＣＨ２）ｄ−（ＣＦ２）ｅ−のような構造でもよい。この場合、ｃは３以下、ｄは整数（好ましくは１）、ｅは４以下である。
【００６１】
上記のフッ素離型剤は通常は固体であるが、これを無機酸化物膜３０の表面に塗布するには、有機溶媒に溶解したフッ素離型剤溶液とする必要がある。離型剤の分子構造によって異なってくるが、多くはその溶媒としてフッ化炭化水素系の溶媒またはそれに若干の有機溶媒を混合したものが適している。溶媒の濃度は特に限定ないが、必要とする離型膜は特に薄いことが特徴であるので、濃度は低いもので充分であり、１〜３質量％の範囲でよい。
【００６２】
このフッ素離型剤溶液を無機酸化物膜３０表面に塗布するには、浸漬塗布、スプレー塗布、ハケ塗り、スピンコート等の通常の湿式塗布方法を用いることができる。塗布後は、通常は自然乾燥で溶媒を蒸発させて乾燥塗膜とするが、このとき塗布された膜厚は特に規定するべきものではないが、２０μｍ以下が適当である。
【００６３】
フッ素離型剤の具体例としては、ダイキン工業製のオプツールＤＳＸ、デュラサーフＨＤ−１１００、ＨＤ−２１００、住友３Ｍ製のノベックＥＧＣ１７２０、竹内真空被膜製のトリアジンチオールの蒸着、ＡＧＣ製のアモルファスフッ素  サイトップ  グレードＭ、エヌアイマテリアル製の防汚コートＯＰＣ−８００等が挙げられる。
【００６４】
（機能性側が炭化水素系の離型剤）
炭化水素基としては、ＣｎＨ２ｎ＋１のように直鎖でもよいし、分岐していてもよい。シリコーン系離型剤がこの分類に含まれる。
【００６５】
従来、オルガノポリシロキサン樹脂を主成分とする組成物であり、撥水性を示す硬化皮膜を形成する組成物としては、数多くの組成物が知られている。例えば、特開昭５５−４８２４５号公報には水酸基含有メチルポリシロキサン樹脂とα，ω−ジヒドロキシジオルガノポリシロキサンとオルガノシランからなり、硬化して離型性、防汚性に優れ、撥水性を示す皮膜を形成する組成物が提案されている。また、特開昭５９−１４０２８０号公報にはパーフルオロアルキル基含有オルガノシランとアミノ基含有オルガノシランを主成分とするオルガノシランの部分共加水分解縮合物を主剤とする組成物であり、撥水性、撥油性に優れた硬化皮膜を形成する組成物が提案されている。
【００６６】
具体例としては、ＡＧＣセイミケミカル社製のモールドスパット、マツモトファインケミカル社製のオルガチックスＳＩＣ−３３０，４３４、東レダウケミカル社製のＳＲ−２４１０などが挙げられる。また、自己組織化単分子膜として、日本曹達社製のＳＡＭＬＡＹが挙げられる。
【００６７】
なお、上記離形剤は、無機酸化物膜３０の表面に存在するＯＨ基とシランカップリング反応により結合するため、樹脂型２０の表面を無機酸化物膜３０で被覆しなければ、離形剤としての効果は得られない。
【００６８】
以上の離型処理を無機酸化物膜３０に施すことにより、成形型１を製造することができる。
【００６９】
本実施形態では、成形型１を使用して、樹脂製の光学素子を製造することができる。
【００７０】
例えば、ウエハ状のガラス基板に対し、所定の樹脂をディスペンス（滴下）し、その樹脂に対し、成形型１（樹脂型２０）を押圧してその樹脂を硬化させることにより、ガラス基板上に複数の樹脂部（樹脂製凹レンズ）を有する、いわゆるウエハレンズを製造することができる。
【００７１】
この場合、本実施形態によれば、成形型１において、樹脂型２０が一定の硬度を有し、かつ、無機酸化物膜３０に離型処理を施しているから、ウエハレンズを成形型１から容易に離型することができ、成形型１の樹脂型２０の形状（凸部２２の形状）を確実にウエハレンズの樹脂に転写することができる。
【００７２】
なお、樹脂型２０の表面には、凸部２２に代え凹部を形成してもよく、この場合、成形型１から樹脂製の凸レンズを製造することができる。
【００７３】
また、樹脂型２０に凹部を形成した場合を含めて、成形型１を、樹脂製の光学素子を製造する際の直接の型として使用するのに代えて、光学素子を形成するための間接的な型として利用してもよい。この場合、成形型１（凸部２２）を第１の型として、第１の型から第２の型（凹部）が形成され、その第２の型（凹部）から光学素子（樹脂製凸部）を製造することができる。
【実施例】
【００７４】
（１）サンプルの作製
１０．２ｃｍ（４インチ）のガラス基板全面に対し、樹脂（表１に詳細を記載）のディスペンスと球面金型（深さ０．３５ｍｍ，φ２，Ｒ４）の押圧と光の照射とを、球面金型を移動させながら繰り返して行い、複数の樹脂型を形成した。その後、形成した各樹脂型について、硬度（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３規格に準拠した方法に従って測定）と波長３６５ｎｍの光に対する分光透過率の測定（日立製作所製：３３０型自記分光光度計）を行い、その測定結果を表１に示す。【００７５】
その後、各樹脂型とその隙間から露出するガラス基板に対して、蒸着により無機酸化物膜（表１参照）を形成した。その後、無機酸化物膜に離型剤（ダイキン工業製オプツールＤＳＸ）を塗布し、無機酸化物膜に離型処理を施し、樹脂の種類などに応じた複数の成形型であるサンプル１〜１７を製造した。【００７６】
（２）表面形状の測定
各成形型から樹脂製の光学素子を作製（成形）し、各光学素子の表面形状を測定することで、成形型の良否を判断した。表面形状の測定では、非接触式表面形状測定装置（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製  ＵＡ３Ｐ）を用い、表面形状の設計値からのばらつき（形状誤差）を測定した。その測定結果を、表１に示す。なお、表１に記載した◎、○、△、×の基準は、下記の通りである。【００７７】
◎：ばらつき（形状誤差）が、２００ｎｍ未満である
○：ばらつき（形状誤差）が、２００ｎｍ以上、５００ｎｍ未満である
△：ばらつき（形状誤差）が、５００ｎｍ以上、１．０μｍ未満である
×：ばらつき（形状誤差）が、１．０μｍ以上である
（３）離型性の評価
各成形型を用いて樹脂製の光学素子を作製する際、最初の１ショット後に作製された成形素子の離型性を評価した。成形された光学素子が成形金型から表面形状を維持した形で離型できるものを○とし、離型できないものを×と評価した。その評価結果を、同様に表１に示す。【００７８】
【表１】
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【００７９】
（４）まとめ
表１に示す通り、本発明のサンプル１〜４、６〜１３、１５〜１７と比較例のサンプル４、１４とを比較すると、サンプル１〜４、６〜１３、１５〜１７から作製した光学素子は、表面形状が安定していた。【００８０】
また、無機酸化物膜を形成せずに離型処理を行った比較例のサンプル４、８は、成形素子の表面形状を維持した形で離型ができなかった。【００８１】
以上のことから、樹脂型として一定の硬度を有し、無機酸化物膜を離型処理することは、成形型から成形物を形成する場合において、離型性に優れ、成形型の形状を成形物に確実に転写するのに有用であることが分かった。
【符号の説明】
【００８２】
１  成形型
１０  ガラス基板
２０  樹脂型
２２  凸部
３０  無機酸化物膜
４０  金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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